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《山东师范大学》 2005年
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医学CT图像的三维分割与可视化研究

张海波  
【摘要】:医学影像领域的迅速发展给医学带来了新的革命,计算机断层成像(ComputedTomography, CT)、核磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging, MRI)、超声(Ultrasonography,US)及其它模式的医学影像已被广泛地应用于临床诊断和治疗。在计算机辅助下,从医学图像中分割出医生感兴趣区域(regions of interest, ROI),并结合可视化技术进行三维显示,使医生对人体病变部位的观察更直接、更清晰,有助于进一步提高疾病的确诊率和治愈率。 图像分割是医学图像处理分析中的一个重要步骤。由于医学图像具有极其繁杂的多样性和复杂性,并且图像中还存在噪声的干扰,这使医学图像的准确分割往往具有较大的难度。目前,研究者们提出了许多分割方法,但在临床应用中,这些方法在准确度、执行速度、鲁棒性及自动化程度上还存在一定问题,因此,设计实用高效的自动分割方法一直是研究者们追求的目标。 医学图像可视化是医学图像处理的重要研究内容,也是科学计算可视化中最成功的应用领域之一,已成为辅助疾病诊断和治疗的重要手段,并且已深入到医学的各个领域。目前已有很多可视化方法,如体绘制、面绘制、局部显示等等,如何充分利用这些可视化技术方便、快捷地显示图像中有价值信息已成为目前医学图像可视化领域的研究热点。 本论文对医学CT 图像三维分割与可视化中的关键技术进行了一些有益的探讨,其贡献主要有以下几个方面: 1. 设计了一种医学CT 图像三维分割框架,提出了两种三维分割算法:单目标三维自适 应迭代分割算法(SO3DAISA)和多目标三维分割算法(MO3DSA)。 本文设计的医学CT 图像三维分割框架主要有三部分组成:图像预处理、三维分割和分割结果后处理。 (1) 在图像预处理部分,首先采用切片堆叠方式构建3D 图像,然后探讨了基于3D 图 像的各向异性滤波方法,最后针对3D 图像中层间分辨率远低于层内分辨率的特点, 采用三线性插值算法对3D 图像进行切片内插,提高切片间分辨率。 (2) 在分割部分,针对医学CT 图像,提出了一种基于3D 区域生长的单目标三维自适 应迭代分割算法(SO3DAISA),设计了一种综合全局特征和局部特征的生长准则, 以迭代方式获取了令人满意的分割结果;提出了一种过分割检测准则,有效地解决 了3D 区域生长方法中的过分割问题。针对3D 图像中多目标分割问题,本文提出 了一种多目标三维图像分割算法(MO3DSA),有效地解决了直方图呈单峰分布图像 的分割问题。 (3) 由于人体组织结构的复杂性以及图像中噪声的干扰,采用基于区域生长方法进行分 割时,分割结果中往往会存在“空洞”。为获取完整的目标边界,本文提出了基于 数学形态学和基于行程的“空洞”填充方法,有效地填充了“空洞”。
【学位授予单位】:山东师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TP399;R318

【引证文献】
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1 孙海鹏;余伟巍;席平;;基于Level Set的交互式快速分割算法[J];工程图学学报;2011年03期
2 张浩;郑智华;;基于VTK的医学可视化系统实现[J];硅谷;2010年21期
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1 张浩;计算机辅助髋关节置换手术系统研究与开发[D];五邑大学;2011年
2 王鑫;小波和归一化割在医学MR图像分割中的应用[D];安徽大学;2006年
3 苏明忠;医学图像分割算法研究[D];长春理工大学;2008年
4 叶峰;医学图像体数据分割及其可视化的研究[D];苏州大学;2008年
5 张苏萍;脊柱MRI图像的分割与三维可视化[D];北京交通大学;2010年
【参考文献】
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1 罗希平,田捷;一种改进的交互式医学图像序列分割方法[J];电子学报;2003年01期
2 周礼平,高新波;图像分割的快速模糊c均值聚类算法[J];计算机工程与应用;2004年08期
3 于水,马范援;一种基于数据融合的医学图像分割方法[J];计算机辅助设计与图形学学报;2001年12期
4 王刚,高新波,姬红兵;三维重建中形状插值的快速算法研究[J];计算机辅助设计与图形学学报;2003年08期
5 田捷,韩博闻,王岩,罗希平;模糊C-均值聚类法在医学图像分析中的应用[J];软件学报;2001年11期
6 宛铭,唐泽圣;基于微机环境的三维数据场多等值面快速显示算法[J];软件学报;1996年09期
7 聂斌;医学图像分割技术及其进展[J];泰山医学院学报;2002年04期
8 林瑶,田捷,张晓鹏;基于模糊连接度的FCM分割方法在医学图像分析中的应用[J];中国体视学与图像分析;2001年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 程一斌,汪松,任彬;利用弹簧模型提取物体轮廓[J];安徽大学学报(自然科学版);2001年02期
2 张坤,罗立民,舒华忠,杨芳;基于Level Set方法的Visible Human Being虚拟人图像处理[J];安徽大学学报(自然科学版);2005年04期
3 张雪飞;;基于GVF模型的蔬果图像快速分割方法[J];安徽农业科学;2010年05期
4 赵莹;张学东;;改进水平集的车辆检测算法[J];辽宁科技大学学报;2010年05期
5 张鹤;董彦麟;;一种改进的变分水平集车辆检测技术[J];辽宁科技大学学报;2011年03期
6 郭圣文;吴效明;;生物医学工程专业医学影像类课程双语教学的实施与思考[J];北京大学学报(哲学社会科学版);2007年S2期
7 李燕;罗四维;邹琪;;带评价系统的曲率相关有向主动轮廓模型[J];北京交通大学学报;2010年02期
8 蒲超,张育民;医学图象三维处理算法与应用[J];兵工自动化;2004年06期
9 易鑫;李雷;;基于数学形态学的snake模型图像分割[J];兵工自动化;2007年09期
10 王孝通,赵晶,金良安;视频序列中目标定位跟踪的一种新方法[J];兵工学报;2005年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 谭守标;霍剑青;郝建;王晓蒲;赵永飞;谢行恕;;高分辨率软X射线显微成像下细胞的自动提取?[A];2005年“数字安徽”博士科技论坛论文集[C];2005年
2 ;A Hardware-Accelerated Segmentation Algorithm for Moving Object Generation[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
3 周佳男;;一种拓扑纹理图像的相位场模型分割算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 ;Edge Detection of Wood Defects in X-ray Wood Image Using Neural Network and Mathematical Morphology[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
5 邱雪娜;刘士荣;刘斐;朱伟涛;杜方芳;;一种基于序贯检测机制的运动目标跟踪算法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
6 赵建;刘伟宁;;基于主动轮廓模型的海天线检测算法[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅰ[C];2011年
7 陈郁淦;周学成;罗锡文;曹霞;乐凯;;基于ITK和VTK的原位根系三维可视化研究[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
8 刘勋;孟骧龙;毋立芳;;基于自适应对象模型的篮球运动跟踪方法[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
9 胡彦婷;木拉提·哈米提;陈建军;孔德伟;孙静;姬金虎;;Bayesian分类算法和活动轮廓模型在肝包虫CT图像分割中的应用[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集(3)[C];2009年
10 谢琛;;基于ASM的人脸特征点定位浅析[A];中国电子学会第十六届信息论学术年会论文集[C];2009年
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2 韩守东;纹理建模与图切分优化方法研究[D];华中科技大学;2010年
3 莫堃;基于隐式函数的曲面重构方法及其应用[D];华中科技大学;2010年
4 涂虬;智能视觉监视中目标检测与跟踪算法研究[D];华中科技大学;2010年
5 徐萧萧;基于特征学习与特征联想的视觉跟踪算法研究[D];中国科学技术大学;2010年
6 王义文;钢球表面缺陷检测关键技术研究及样机研制[D];哈尔滨理工大学;2010年
7 辛哲奎;基于视觉的小型无人直升机地面目标跟踪技术研究[D];南开大学;2010年
8 张娜;面向脊柱微创手术机器人的图像处理与虚拟现实技术研究[D];南开大学;2010年
9 钟凡;在线视频分割关键问题研究[D];浙江大学;2010年
10 任明艺;时空联合的视频运动目标分割技术研究[D];电子科技大学;2010年
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2 赵永刚;图像检索中形状描述和匹配算法研究[D];南昌航空大学;2010年
3 王亚楠;基于光线投射算法的CT图像三维重建与分割剪取[D];山东科技大学;2010年
4 胡申宁;中医舌诊中舌色、苔色自动分类的研究[D];浙江理工大学;2010年
5 李光;基于均值偏移的视频目标跟踪、检测算法研究及系统实现[D];浙江理工大学;2010年
6 陈欣欣;基于CT图像的血管分割[D];郑州大学;2010年
7 孙宏伟;基于链码的视觉轨线跟踪[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 马玲;拓扑约束法在序列图像高密度细胞追踪中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 解保忠;计算机在矽肺病早期诊断及预测中的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 许东滨;基于水平集和局部灰度阈值的神经干细胞序列图像的分割算法[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
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1 龚雪晶;慈林林;姚康泽;;分裂合并算法的优化及并行化方案[J];北京理工大学学报;2007年09期
2 白洋,彭承琳,郭兴明;医学体数据可视化的研究和实现[J];北京生物医学工程;2005年03期
3 刘志健;王蓉;刘玉玲;余飞鸿;;基于VTK的医学图像系统研究[J];CT理论与应用研究;2006年02期
4 赵志钦,王建国,黄顺吉;SAR图像的边沿检测方法研究[J];电子科技大学学报;2000年03期
5 杨晖,曲秀杰;图像分割方法综述[J];电脑开发与应用;2005年03期
6 张绍祥,刘正津;数字化可视人体研究[J];第三军医大学学报;2003年07期
7 钟世镇,原林,唐雷,黄文华,戴景兴,李鉴轶,刘畅,王兴海,洪辉文,李华,罗述谦,秦笃烈,曾绍群,吴涛,张美超,吴坤成,焦培峰,陆云涛,陈浩,李培良,郜元,王彤,樊继宏;数字化虚拟中国人女性一号(VCH-F1)实验数据集研究报告(英文)[J];第一军医大学学报;2003年03期
8 张浩;郑智华;;基于VTK的医学可视化系统实现[J];硅谷;2010年21期
9 骆文博,王广志,丁海曙;计算机辅助手术系统[J];国外医学.生物医学工程分册;2001年06期
10 朱经纬,蒙培生,王乘;基于MC算法的螺旋CT扫描数据的三维重建[J];华中科技大学学报(自然科学版);2002年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘保权;医学图象可视化技术的研究与实现[D];西北大学;2001年
2 李盛阳;医学细胞图象分割与分析方法研究[D];山东科技大学;2003年
3 夏勇;图像分割技术研究[D];西北工业大学;2004年
4 王隽;基于MRI的脑图像分割和三维重建[D];河北工业大学;2004年
5 姚富光;医用X-CT图像三维重建技术研究[D];重庆大学;2004年
6 陈小松;DSA医学图像的增强技术及应用研究[D];苏州大学;2005年
7 周宴;医学CT图像的三维可视化技术研究[D];重庆大学;2005年
8 金大年;基于水平集的医学图像分割算法研究[D];第一军医大学;2005年
9 余平;医学图像三维重建系统的研究与实现[D];同济大学;2006年
10 苏永松;计算机模拟髋关节手术的研究[D];清华大学;2005年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 纪凤仙;;分水岭算法在医学图像分割中的改进方法研究[J];软件导刊(教育技术);2012年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陆爽;模糊聚类算法在模式分类中的应用研究[D];江南大学;2010年
2 李祥思;Micro-CT系统性能评测及三维体数据分割[D];西安电子科技大学;2011年
3 郭元卡;基于Level Set的医学影像分割[D];西安电子科技大学;2011年
4 黄琴波;医学图像分割算法研究及其在骨分割中的应用[D];西安电子科技大学;2011年
5 王威;基于集成学习技术的医学图像分割的研究与实现[D];江西理工大学;2011年
6 赵永娟;基于知识的脊柱MRI影像分割算法研究[D];华南理工大学;2011年
7 张浩;计算机辅助髋关节置换手术系统研究与开发[D];五邑大学;2011年
8 吴志坚;在体肝脏DSA-CT图像分割配准技术的研究[D];厦门大学;2009年
9 李庆玲;CT图像肺结节自动检测算法研究与实现[D];北京交通大学;2010年
10 符升高;水平集方法用于图像分割研究[D];西安电子科技大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 裴继红,谢维信;直方图模糊约束FCM聚类自适应多阈值图像分割[J];电子学报;1999年10期
2 罗惠韬,章毓晋;一个图象分割评价实例及讨论[J];数据采集与处理;1997年01期
3 赵锋,赵荣椿;纹理分割及特征提取方法综述[J];中国体视学与图像分析;1998年04期
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1 主海文,刘有军,曾衍钧;血管图像分割技术的研究进展[J];北京生物医学工程;2005年02期
2 黄永杰,刘明;利用统计学评价结果辅助颅脑MRI分割方法的参数设计[J];实用医技杂志;2005年17期
3 张恒义,蒋黔麟,虞亚军,郑筱祥;基于视网膜血管模型的图像分割与血管提取[J];电子学报;1999年06期
4 李银波,洪波,高上凯,刘凯;人体CT切片图像中骨骼的分割[J];生物医学工程学杂志;2004年02期
5 李祥林;李建平;秦东京;李月卿;王昌元;刘泉源;燕厚勇;;应用Snake模型进行海马结构MR图像分割的研究[J];实用放射学杂志;2005年12期
6 李彬;陈武凡;;基于模糊聚类空间模型的非均匀MR图像分割[J];医疗卫生装备;2006年02期
7 姜春晓;;基于主动轮廓模型的中耳图像分割[J];齐鲁医学杂志;2007年01期
8 曹会志;王晨;罗述谦;;结合蚁群算法的Snake模型的医学图像分割方法[J];北京生物医学工程;2007年03期
9 宁旭;张绍祥;谭立文;邱全光;;数字化可视人体图像的目标提取[J];第三军医大学学报;2007年16期
10 李登实;颜彬;;一种基于轮廓线条的二值图像压缩算法[J];江汉大学学报(自然科学版);2007年03期
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1 李毅;刘东权;;3-D超声体绘制中的边界检测和区域分割[A];中国生物医学工程进展——2007中国生物医学工程联合学术年会论文集(上册)[C];2007年
2 薛笑荣;赵荣椿;张艳宁;段锋;苏爱民;;基于树型小波变换的SAR图像分割[A];信号与信息处理技术——第一届信号与信息处理联合学术会议论文集[C];2002年
3 黎明;周琳霞;杨小芹;;图像的进化计算分割法[A];中国图象图形学会第十届全国图像图形学术会议(CIG’2001)和第一届全国虚拟现实技术研讨会(CVR’2001)论文集[C];2001年
4 周晖;赵珂;王润生;;基于数据属性驱动的高分辨率遥感图像自适应融合分割算法[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
5 韩立强;;基于图像分割技术的汽车发动机缸体表面缺陷检测[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(下册)[C];1999年
6 曹永锋;孙洪;徐新;;基于盆地动力学的图像多级阈值化方法[A];第十一届全国信号处理学术年会(CCSP-2003)论文集[C];2003年
7 陈明;;一种指纹图像分割方法[A];全国第16届计算机科学与技术应用(CACIS)学术会议论文集[C];2004年
8 饶洪辉;姬长英;;基于分水岭算法的绿色作物和背景分割[A];农业工程科技创新与建设现代农业——2005年中国农业工程学会学术年会论文集第三分册[C];2005年
9 闫成新;范波涛;;基于梯度门限的图像过渡区提取与分割[A];中国图学新进展2007——第一届中国图学大会暨第十届华东六省一市工程图学学术年会论文集[C];2007年
10 王一波;胡仲翔;姚耀;;基于水平集的激光条纹提取方法[A];2009全国虚拟仪器大会论文集(一)[C];2009年
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1 本报记者 叶青 通讯员 粤科宣;病人家属也可操刀“做手术”[N];广东科技报;2011年
2 陈雪;康佳“第一屏”今年上“春晚”[N];中国证券报;2007年
3 佚名;宽屏手机竞风流[N];中国经营报;2005年
4 ;“天下第一屏”落户深圳华侨城[N];消费日报;2006年
5 向良璧;断层图像处理分析技术取得重大成果[N];经济参考报;2003年
6 张兰华;数字化技术助力安防行业上台阶[N];光明日报;2006年
7 刘奕;康佳高起点挺进LED产业[N];中华工商时报;2006年
8 游雪晴;专家指出:不要炒作虚拟人[N];科技日报;2003年
9 安徽 云飞;VB中图像显示特效五例[N];电脑报;2001年
10 本报记者 张二虎;16:9 彩电宽频时代来临[N];经理日报;2005年
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1 张印辉;多尺度马尔可夫随机场图像分割方法研究[D];昆明理工大学;2010年
2 白小晶;基于偏微分方程的图像分割与配准研究[D];南京理工大学;2010年
3 陈志彬;非参数变形模型结合模糊技术的MRI图像分割[D];大连理工大学;2010年
4 高浩;粒子群算法及其在图像分割中的应用与研究[D];江南大学;2009年
5 周鲜成;基于微粒群算法的数字图像处理方法研究[D];中南大学;2008年
6 付晓薇;基于量子力学的图像处理方法研究[D];华中科技大学;2010年
7 李旭超;小波变换和马尔可夫随机场在图像降噪与分割中的应用研究[D];浙江大学;2006年
8 侯格贤;遗传算法及其在跟踪系统中的应用研究[D];西安电子科技大学;1998年
9 黄陈蓉;基于Gap统计的图像分割理论与算法研究[D];南京理工大学;2005年
10 李彬;基于模糊随机模型的磁共振脑部图像分割算法研究[D];第一军医大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张海波;医学CT图像的三维分割与可视化研究[D];山东师范大学;2005年
2 赵晶莹;图像处理中的算法分析[D];长春理工大学;2002年
3 严灵毓;基于半监督学习的图像分割系统的设计与实现[D];华中科技大学;2010年
4 宋晓峰;基于贝叶斯置信传播的图像分割方法研究[D];西安电子科技大学;2009年
5 葛秘蕾;基于云理论的图像分割技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 康朝红;基于支持向量机的X线图像分割技术研究[D];河北大学;2009年
7 萧湘;骨髓细胞图像分割方法研究[D];中南林业科技大学;2010年
8 尚金奎;基于粗糙集理论的图像分割方法研究[D];东北大学;2008年
9 胡媛媛;基于形态学的图像分割方法的研究与应用[D];昆明理工大学;2008年
10 蔺恒;基于人工免疫网络的图像分割[D];西安电子科技大学;2010年
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